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单根线
每根网线中的一根线都是单工或半双工模式
即无法同时双向传输数据
接收---------------------发送
或
接收/发送----------------------发送/接收
而要实现全双工,用两根线就可以实现了
接收---------------------发送
同时
发送---------------------接收
问题
而这样传输数据会带来一个问题
数据是通过在线缆上高低电平变化来传输的
当上边的导线通电时,会产生磁场
传输数据时,电平变化会导致磁场变化
变化的磁场会让下边的导线产生出感生电流
就会造成下边原本没有信息的到线上感应出杂讯,这叫做信号串扰
解决方法
为解决这个问题,我们同时发送两个完全相反的信号(差模信号)
比如,上面的导线发送+5V、下面的导线发送-5V
两根导线中的电流大小相同,方向相反,产生的磁场就会相互抵消
接收端就会相减,从而接收到10V的信号
这样不仅解决了串扰的问题,还对信号进行了放大
新的问题
但上述方法只解决了内部问题,没有解决外部问题–噪声
由于两根线之间存在着一定的距离,外部的干扰信号必然会先后,在不同的时间接触到这两根导线
在两根导线传输的不同位置上产生干扰信号,在上面的方法中,相减并不能不能消除这个干扰
这个干扰可能会在接收端被判决为有效的数据,从而造成传递信息的错误
解决方法
解决这个问题的方法就是让两条导线卷曲一定角度,让他们相互绞合在一起
这样,相同的干扰源产生的电磁波,几乎会同时接触到绞合的信号线
造成的干扰是在同一时刻,就可以在接收端相减的时候消除这个共模干扰,从而进行有效的信息传递
至此,就得到了一根半双工的信号线
全双工双绞线
要想得到全双工的双绞线,就再加一根上面那样的半双工双绞线
这样就得到一根全双工的双绞线,所以做网线时至少要接四根线,来实现百兆带宽
但这里有个容易被忽视的点
正常网线中有8根线,四股双绞线,每两股之间的绞合程度是不一样的
相同绞合度
如果两股双绞线的绞合程度相同,我们总是可以发现:
在某时刻,白色线和白色线离得很近,蓝色线和蓝色线离得很近
这样就会出现像第一个问题那样,传输数据的线会产生串扰
不同绞合度
如果绞合程度不同,我们会发现:
白色线有时和蓝色色线离得很近,有时和白色线离得很近
这样上面白色线产生的干扰,相当于会在下面的白色和蓝色线上同时产生
这也是共模干扰,所以会在接收端被相减消除
到此为止我们就得到了一根完美的双绞线
双绞线在1881年由亚历山大·贝尔发明(他在1876年发明了电话)
总结
一根线只能进行半双工传输,两根线之间会造成串扰,
两根线差模传输信号来解决了串扰问题,但依然无法抵御外部噪声干扰
所以将两根线绞合起来解决了噪声干扰,得到了半双工的双绞线
两根半双工双绞线组成一根全双工双绞线,但他们之间的绞合程度应该不同
因为如果绞合程度相同,又会出现串扰的问题
发现
双绞线有两种线序
1、568A线序
绿白——1,绿——2,橙白——3,蓝——4,蓝白——5, 橙——6,棕白——7,棕——8。
2、568B线序
橙白——1,橙——2,绿白——3,蓝——4,蓝白——5, 绿——6,棕白——7,棕——8。
千兆带宽需要8根都接上,只接其中4根只能实现百兆带宽
对于这两种线序,百兆接法都是接1、2、3、6
即
绿白、绿、橙白、橙
或
橙白、橙、绿白、绿
我们发现这四根线也刚好是两股双绞线,而不是随意的四根线
4,蓝白——5, 绿——6,棕白——7,棕——8。
千兆带宽需要8根都接上,只接其中4根只能实现百兆带宽
对于这两种线序,百兆接法都是接1、2、3、6
即
绿白、绿、橙白、橙
或
橙白、橙、绿白、绿
我们发现这四根线也刚好是两股双绞线,而不是随意的四根线